新华社北京1月19日电(屈婷 曹鹏远)“我会告诉小朋友,彩虹恐龙很漂亮,像一个龇牙咧嘴的大公鸡。”中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员、恐龙专家徐星笑眯眯地说。
英国《自然通讯》杂志近日刊发论文披露的巨嵴彩虹龙“火”了,它的家在中国。它有炫目的彩虹色羽毛,关乎恐龙向鸟进化的“重要环节”——不对称飞羽出现。此前,人类发现最早有不对称飞羽的动物还是始祖鸟,而那是多年前的事了。
这只斑斓若蜂鸟、大小如公鸡的彩色恐龙有多重要?让我们一起来听听论文作者之一的徐星细说关于“彩虹”和鸟类起源的十个新知。
巨嵴彩虹龙的复原图。赵闯绘制。
一问:“彩虹”为何在中国被找到?
徐星:在恐龙生活的中生代中晚期,辽宁西部、内蒙古东南部、河北北部这些地方有频繁的火山喷发。于是,很多动植物瞬间被杀死,又立刻被火山灰掩埋。本来,皮肤、羽毛的印痕很难在化石中保存下来,唯独这种火山突发造成的环境例外。正是在河北东北部的青龙县,今人幸运地得到了骨羽犹在的“彩虹”。
二问:化石灰扑扑的,为何给它起名“彩虹”?
徐星:其实,这是我和同事给它起的拉丁语名字的音译,每次起名字都好费心的,跟取孩子的名一样。
我们从羽毛里提取了一种亚细胞结构——黑色素体,其中一些形态很罕见,呈薄饼状。这种形态经常跟鲜艳的颜色相关联,只有蜂鸟等少数鸟类有这种美丽的色泽。
三问:名字里的“巨嵴”啥意思?
徐星:“巨嵴”指眼眶上面两个角状的结构,这也是比较奇怪的一点。这种装饰性的骨质结构常见于更原始的恐龙,如霸王龙、角鼻龙、双棘龙等肉食性恐龙,但这种有羽毛、跟鸟很接近的恐龙一般就不会再有了。不过,“彩虹”再次说明,生物演化就是这么奇怪,总和人想的不一样。
巨嵴彩虹龙化石的牙齿。沈阳师范大学供图。
四问:“彩虹”为什么很重要?
徐星:年以前,所有的博物馆、科普书上的恐龙复原像上一般都只有鳞片,因为人们从来没在恐龙化石上找到从鳞片到羽毛的过渡形态,或者羽毛。
但近20年的恐龙化石大发现完全解决了这个问题。科学家搞清楚了:原来,恐龙家族诞生之初就有最简单的羽毛,然后逐渐变成毛茸茸的羽毛,接着出现了片状飞羽,还发现了对称和不对称的两种飞羽。
其中,不对称飞羽是鸟类飞行的关键因素。生活在1.6亿年前的“彩虹”是目前世界上最早出现这种羽毛的恐龙,比始祖鸟还早了万年。你说它重不重要?
五问:“彩虹”因何只有尾巴上有不对称飞羽?
徐星:这就是“彩虹”另一个让科学家大跌眼镜的地方。一般来说,翅膀(胳膊)上和尾巴的飞羽应是一致的,要么都对称,要么都不对称。
“彩虹”提供了两个重要信息:一是尾巴和翅膀的羽毛进化或许不是同时发生的;二是要重新思考不对称飞羽、尾巴对于飞行的作用了!
六问:“彩虹”到底能不能飞?
徐星:根据彩虹恐龙与鸟类相似的形态学结构,它能够短距离飞的可能性仍然存在。但目前这仅是一个假说,有待进一步证实。
我认为,基本的飞行结构在彩虹恐龙身上已出现,但是考虑到它的前肢比较短,比例上并不是很适合飞行。
巨嵴彩虹龙化石上的羽毛印痕。沈阳师范大学供图。
七问:“彩虹”是最接近鸟的恐龙吗?
徐星:没错。如果把恐龙向鸟类的进化想象成一条马路,那么“彩虹”可能就站在最早的那个分岔口上。至于它是站在恐龙这边,还是鸟类那边?我觉得还需要未来更多的发现来决定。
八问:在侏罗纪,“彩虹”过着怎样的生活?
徐星:侏罗纪时代中晚期比现在更温暖、潮湿。根据它后肢上的羽毛推测,它很可能生活在树上,因为这种腿部构造并不适合在陆地上奔跑。周围可能是一片群山环绕、浅湖相间的森林。
彩虹恐龙很可能以小的哺乳动物和蜥蜴为食,尖锐的牙齿和爪子表明它非常凶猛。
九问:巨大恐龙怎么会变成轻盈鸟类?
徐星:年,英国人托马斯·赫胥黎提出恐龙进化为鸟的假说,虽得到一些学者支持,但之后将近一个世纪里,该观点被认为是无稽之谈。直到20世纪70年代,美国学者根据一系列化石证据复兴了这一假说。
年,在辽西热河生物群,中华龙鸟的化石被发现,它具备类似雏鸟的茸羽。随后,在辽西和其他地方,科学家发现了许多带羽毛的恐龙。年,最早具对称飞羽的赫氏近鸟龙化石在中国被发掘,它生活在1.6亿年前。
而最近发现的彩虹恐龙有更多的鸟类结构特征,如它的骨骼结构和羽毛。它完美接续了从中华龙鸟到赫氏近鸟龙,再到始祖鸟的“进化树”。
十问:为什么恐龙会进化为鸟类?
徐星:生物的演化是没有原因的。但你可以反过来想,为什么自然选择了它?最可能的原因是当时大自然选择了那些能在树上生活,能够滑翔和飞行的物种,这些物种最终拥有了高超飞行能力。
在万年前的恐龙灭绝中,可能只有能飞的恐龙存活下来,变成了今天的鸟类。彩虹恐龙的“后代”至今仍统治着地球的天空。